KR20200084931A - 연속 모형 제작이 가능한 3d프린터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프린터헤드부가 빗변을 형성한 빗변레일프레임부에 이동하면서 필라멘트를 수직사출이 아닌 경사각을 형성하여 사출하여, 컨베이어벨트를 이용하면서 연속 모형이 제작 가능한 3D프린터에 관한 것으로, 헤드부는 빗변레일프레임부의 기울기에 따라 각도를 형성하며 일반적으로 약 45°가 된다. 따라서 45°의 기울기를 형성하여 출력하게 되면, 서포터를 생성하지않고 바닥면 품질을 높일 수 있게 되어, 출력시간이 짧아지고 재료를 아낄 수 있으며,
45°의 기울기를 형성하여 한층 한층 쌓아서 출력하게되면 한층만이 바닥의 열변형 노출되기 때문에 휨 현상을 방지하게 된다. 동시에 컨베이어벨트 방향으로 길이의 제한이 없게 된다.

Description

연속 모형 제작이 가능한 3D프린터{3D PRINTER CAPABLE OF CONTINUOUS 3D PRINTING}
본 발명은 연속 모형 제작이 가능한 3D프린터에 관한 것으로 더욱 상세하게는 프린터헤드부가 빗변을 형성한 빗변레일프레임부에 이동하면서 필라멘트를 수직사출이 아닌 경사각을 형성하여 사출하여, 컨베이어벨트를 이용하면서 연속 모형이 제작 가능한 3D프린터에 관한 것이다.
3D프린터는 3차원물체를 만들어내는 기계로, 일반적으로 쌓아가면서 모형을 만드는 방식을 사용하고 있다. 현재 3D프린터는 대량생산을 위한 기계라기 보다는 다품종 소량생산을 위해 특화된 기계나, 프로토타입의 모형을 만들기 위해 보통 사용하고 있다.
또한, 필라멘트를 공급하여서 프린터헤드가 수직으로 재료를 압출하여서 적층하여 3차원물체를 만드는 것으로, 3D프린터의 바닥 면적에 비례하여 모형의 규격이 보통 정해진다.
대한민국 특허등록 제1735501호는 3D프린터가 연속출력을 위해 벨트 컨베이어와 벨트 컨베이어에 프린터 베드를 공급하는 프린터 베드 공급장치를 더 포함하여서 다량의 모형이 연속적으로 제작되게 하는 것을 공지하고 있다.
그러나 프린터 베드의 면적이 제한되어서 하나의 모형의 크기가 정해지는 단점이 있다.
대한민국 특허등록 제1692146호는 3D프린터에 의해 물체를 제작하기 위해서 출력베드에 안착시키는 것과, 컨베이어 벨트롤 통해서 사람의 손을 거치지 않고 즉시 제작된 물체를 베드에 분리 배출시키는 3D프린터 장치 및 구동방법을 제공하고 있으나, 컨베이어 벨트를 이용해서 모형의 길이가 연속적으로 제작되지 않아 그 모형의 크기가 제한되는 단점이 역시 있다.
대한민국 특허등록 제1692146호 대한민국 특허등록 제1735501호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적과제는 프린터 헤드를 수직이 아닌 기울여 필라멘트를 압출시켜서 모형을 제작할 수 있게 YZ제작부를 구성하고, 프린터베드를 컨베이어벨트로 구성하여 컨베이어벨트 작동방향으로 연속적으로 하나의 모형을 이어 만들 수 있는 연속 모형 제작이 가능한 3D프린터를 제공하는 것이다.
연속 모형 제작이 가능한 3D프린터에 있어서,
여닫기가 가능한 케이스와, 상기 케이스의 전면에 모형을 배출하는 배출부가 형성되고, 상기 케이스 내부에 구성되는 사각의 프레임이 정면과 하면에서 수직으로 연결되는 지지프레임부(110)와, 상기 지지프레임부(110) 하부에 고정되는 컨베이어벨트부(120), 상기 지지프레임부(110)에 빗면으로 구성되어 Y-Z축으로 헤드부(230)가 이동하며 모형을 상기 컨베이어벨트부(120)에서 제작하는 YZ제작부(200)를 구성하고,
상기 컨베이어벨트부(120)는 컨베이어벨트 상면을 받치는 히트베드와, 상기 컨베이어벨트를 구동시키는 컨베이어구동부(121)와 상기 컨베이어구동부(121)를 밀어 벨트장력을 유지시키는 장력조절기(122)가 더 포함되고,
YZ제작부(200)는 지지프레임의 상부에 형성되는 상부프레임부(210)과, 상기 지지프레임의 빗변에 각각 형성되는 빗변레일프레임부(220)와 상기 빗변레일프레임부(220) 사이에 구성되는 헤드레일프레임부(222)로 구성되며,
상기 상부프레임부(210) 일단에 제1구동부(211)와 반대측 단에 제2구동부(212)가 구성되고, 상기 빗변레일프레임부(220)에는 레일홈(221c)이 형성되며, 상기 헤드레일프레임부(222)는 상기 빗변레일프레임부(220)를 따라 빗변을 이동하는 빗변이동구가 양 단에 고정설치되고, 상기 빗변이동구는 ‘T’형상으로 형성되며 양단에는 서로 높이가 다르게 헤드휠(221a)이 각 구성되고, 하부에는 상기 레일홈(221c)을 따라 이동하는 빗변레일휠(221b)이 구성되며,
상기 빗변레일프레임부(220) 하단에는 빗변고정구(223)가 형성되어 서로 높이가 다른 교차휠(224)이 각 구성되고,
상기 헤드레일프레임부(222)를 이동하게 형성되어 필라멘트를 공급받아 압출하는 헤드부(230)가 구성되며,
상기 헤드부(230)는 상기 헤드레일프레임부(222)가 관통하여 이동되게 고정되는 헤드고정구(231)와, 상기 헤드고정부에 설치되어 컨베이어벨트부(120)에 필라멘트를 공급받아 압출하는 프린터헤드(232)가 구성되고,
상기 프린터헤드(232) 양단에서 두개의 구동밴드(240)가 각가 폐곡선을 형성하여 연결되고, 중간에 1 및 2 구동부를 포함하되 서로 간섭이 안되게 높이가 다른 교차휠(224) 및 헤드휠(221a)에 감아 연결되어서, 1 및 2 구동부가 서로 다른 방향으로 동시에 작동하면 위아래 빗변방향으로 이동하게 되고, 같은 방향으로 동시에 작동하면 좌우로 이동하게 되는 프린터헤드(232)를 특징으로 한다.
상기 프린터헤드(232)는 일단에 2단 헤드휠(2222), 2 구동부 및 2단 교차휠(224b)에 감기어 반대측 2단 교차휠(224b) 및 2단 헤드휠(2222)에 감기어 프린터헤드(232) 타단에 고정되는 1차 구동밴드(241)와, 상기 1차 구동밴드(241)와 서로 대칭으로 형성되어서 1단 헤드휠(2211), 1 구동부 및 1단 교차휠(224a) 및 1단 헤드휠(2211)에 감기어 프린터헤드(232)에 고정되는 상기 2차 구동밴드(242)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컨베이어벨트부(120)의 상부 벨트면 바로 아래에 히트베드가 구성되고, 상기 히트베드의 각 모퉁이에 노즐이 히트베드에 접촉 유무를 감지하는 감지센서(125)가 구성되고, 상기 압전소자를 아래에서 지지하는 베드지지부를 상기 컨베이어벨트부(120) 양 측면에서 형성하며, 상기 압전소자와 히트베드 사이에 실리콘 와셔를 더 포함하며, 상기 장력조절기(122)는 탄성력을 포함하며 컨베이어벨트를 회전시키는 축을 밀어 컨베이어벨트의 장력을 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 컨베이어벨트부(120)에서 컨베이어벨트를 회전시키는 축에 실리콘으로 형성된 롤러를 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 1 및 2 구동부가 동시에 작동되게 때문에 프린터헤드가 상하로 이동하게 될때 구동부의 사용모터의 토크가 2배로 증가하게 된다.
또한, YZ제작부는 H형상으로 형성되어 진동감쇠에 탁월하여 정밀하게 제어하게 된다.
헤드부는 빗변레일프레임부의 기울기에 따라 각도를 형성하며 일반적으로 약 45°가 된다. 따라서 45°의 기울기를 형성하여 출력하게 되면, 서포터를 생성하지않고 바닥면 품질을 높일 수 있게 되어, 출력시간이 짧아지고 재료를 아낄 수 있다.
또한, 종래 3D프린터는 한층한층 쌓아 올릴 때, 부위 전체가 바닥의 열 변형에 노출되어 휨을 강하게 유발시키지만, 45°의 기울기를 형성하여 한층 한층 쌓아서 출력하게되면 한층만이 바닥의 열변형 노출되기 때문에 휨 현상을 방지하게 된다. 동시에 컨베이어벨트 방향으로 길이의 제한이 없게 된다.
도 1 내지 3은 본 발명의 실시 예를 따른 연속 모형 제작이 가능한 3D프린터의 케이스가 열린 모습을 보인 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시 예를 따른 연속 모형 제작이 가능한 3D프린터의 케이스를 제거한 모습을 보인 도면.
도 6 및 7은 본 발명의 실시 예를 따른 연속 모형 제작이 가능한 3D프린터의 YZ제작부의 모습을 보인 도면
도 8은 본 발명의 실시 예를 따른 연속 모형 제작이 가능한 3D프린터의 빗변이동구 및 빗변레일프레임부를 보인 도면.
도 9 및 11은 본 발명의 실시 예를 따른 연속 모형 제작이 가능한 3D프린터의 컨베이어벨트부를 보인도면.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 실시 예를 따른 연속 모형 제작이 가능한 3D프린터의 헤드부를 보인 도면.
도 15 내지 도 19는 본 발명의 실시 예를 따른 연속 모형 제작이 가능한 3D프린터의 YZ제작부 사용상태를 보인 도면.
연속 모형 제작이 가능한 3D프린터에 있어서,
여닫기가 가능한 케이스와, 상기 케이스의 전면에 모형이 배출되는 배출부를 구성하고, 상기 케이스 내부에 구성되는 사각의 프레임이 정면과 하면에서 수직으로 연결되는 지지프레임부(110)와, 상기 지지프레임부(110) 하부에 고정되어 모형을 배출부로 이동시키는 컨베이어벨트부(120), 상기 지지프레임부(110)에 빗면으로 구성되어 Y-Z축으로 헤드부(230)가 이동하며 모형을 상기 컨베이어벨트부(120)에서 제작하는 YZ제작부(200)를 구성한다.
상기 케이스 내부에는 필라멘트를 보관 및 공급하는 필라멘트공급부(250)를 구성한다. 상기 필라멘트공급부(250)는 릴형태의 필라멘트를 보관하면서 프린터헤드(232)로 공급한다.
상기 컨베이어벨트부(120)는 컨베이어벨트를 구동시키는 컨베이어구동부(121)와 상기 컨베이어구동부(121)를 밀어 벨트장력을 유지시키는 장력조절기(122)가 더 포함된다.
컨베이어구동부(121)는 지지프레임부(110) 하면에 설치되며 컨베이어벨트를 내부의 축 및 휠을 구성하여 회전시키게한다.
상기 컨베이어벨트부(120)의 상부 벨트면 바로 아래에 히트베드(123)가 구성되고, 상기 히트베드(123)의 각 모퉁이에서 헤드노즐(232b)이 히트베드에 접촉 유무를 감지하는 감지센서(125)가 구성되고, 상기 감지센서(125)를 아래에서 지지하는 베드지지구(124)를 상기 컨베이어벨트부(120) 양 측면에서 형성한다.
또한, 상기 감지센서(125)는 압전소자가 될 수있다. 상기 감지센서(125)와 히트베드 사이에 실리콘 와셔를 더 포함하여서 정밀도 향상 및 열 전달을 방지하게 된다.
또한, 상기 장력조절기(122)는 탄성력을 포함하며 컨베이어벨트를 회전시키는 축을 밀어 컨베이어벨트의 장력을 조절하게 된다.
YZ제작부(200)는 지지프레임의 상부에 형성되는 상부프레임부(210)과, 상기 지지프레임의 빗변에 각각 형성되는 빗변레일프레임부(220)와 상기 빗변레일프레임부(220) 사이에 구성되는 헤드레일프레임부(222)로 구성된다.
상기 상부프레임부(210) 일단에 제1구동부(211)와 반대측 단에 제2구동부(212)가 구성되고, 상기 빗변레일프레임부(220)에는 레일홈(221c)이 형성된다.
또한, 상기 상부프레임부(210)에는 여분의 헤드부(30)를 보관하는 헤드보관걸이구가(213) 고리모양으로 돌출되어 구성된다. 상기 헤드보관걸이구(213)가 헤드고정구(231)에 삽입되어서 상기 헤드부(230)의 프린터헤드(232)가 삽입되어서 걸려 보관된다.
상기 제1구동부(211)는 전동기와 제 1 구동휠(211a)이 구성되고, 상기 제2구동부(212) 또한 전동기와 제 2 구동휠(212a)이 구성된다.
또한, 상기 제 1 구동휠 또는 제 2 구동휠(212a) 어느 하나는 높이가 다르게 하여 구동밴드(240)가 연결된다.
상기 헤드레일프레임부(222)는 상기 빗변레일프레임부(220)를 따라 빗변을 이동하는 빗변이동구가 양 단에 고정설치되고, 상기 빗변이동구(221)는 ‘T’형상으로 형성되며 양단에는 서로 높이가 다르게 헤드휠(221a)이 각 구성되고, 하부에는 상기 레일홈(221c)을 따라 이동하는 빗변레일휠(221b)이 구성된다.
상기 빗변레일프레임부(220) 하단에는 빗변고정구(223)가 형성되어 서로 높이가 다른 교차휠(224)이 각 구성된다.
상기 헤드레일프레임부(222)를 이동하게 형성되어 필라멘트를 공급받아 압출하는 헤드부(230)가 구성된다.
상기 헤드부(230)는 상기 헤드레일프레임부(222)가 관통하여 이동되게 고정되는 헤드고정구(231)와, 상기 헤드고정구(231)에 고정 설치되어 컨베이어벨트부(120)에 필라멘트를 공급받아 압출하는 프린터헤드(232)가 구성되고,
상기 프린터헤드(232)는 뒤에서 필라멘트를 공급받아서 압출하는 헤드노즐(232b)가 형성된다.
상기 헤드부(230)에는 상기 프린터헤드(232)를 양측에서 냉각시켜주는 헤드냉각부(232a)가 구성된다.
상기 프린터헤드(232) 일 단에서 반대측단으로 폐곡선을 형성하는 구동밴드(240) 두 개가 구성되고, 상기 구동밴드(240) 중간에 제 1 및 2 구동부를 포함하되 서로 간섭이 안되게 높이가 다른 교차휠(224) 및 헤드휠(221a)에 감아 연결된다.
이때, 상기 프린터헤드(232) 양단에는 상부와 하부에 구동밴드(240)가 걸리는 밴드걸림부(233)가 각각 형성된다.그리고 상기 구동밴드(240)의 양 끝단은 고리모양으로 형성되어 상기 밴드걸림부에 삽입되어 걸리게 된다.
또한, 상기 프린터헤드(232)는 이측에 내부로 헤드보관걸이부가 삽입되는 걸이홈이 형성되어 있다.
즉, 프린터헤드(232) 일단에 2단 헤드휠(2222), 제 2 구동부 및 2단 교차휠(224b)에 감기어 반대측 2단 교차휠(224b) 및 2단 헤드휠(2222)에 감기어 프린터헤드(232) 타단에 고정되는 1차 구동밴드(241)가 구성된다. 그리고 나머지 2차 구동밴드(242)는 상기 1차 구동밴드(241)와 서로 대칭으로 형성되어서 1단 헤드휠(2211), 제 1 구동부, 1단 교차휠(224a) 과 반대측 1단 교차휠(224a) 및 1단 헤드휠(2211)에 감기어 프린터헤드(232)에 고정되는 것이다.
상기와 같이 연결되면, 상기 프린터헤드(232)는 제 1 및 2 구동부가 서로 다른 방향으로 동시에 작동하면 위아래 빗변방향으로 이동하게 되고, 같은 방향으로 동시에 작동하면 좌우로 이동하게 된다.
상기와 같이 형성된 본 발명은 다음과 같은 작동효과가 있다.
YZ제작부(200)는 프린터헤드(232)를 Y축과 Z축으로 이동시키면서, 동시에 컨베이어벨트부(120)가 X축으로 이동하면서 필라멘트를 압출하여 3차원으로 모형을 제작하는 것이다. 또한, 빗변레일프레임부(220)의 경사각에 따라서 프린터헤드(232)의 노즐 또한 경사각을 형성하여 필라멘트를 압출하는데, X축방향으로 계속해서 쌓아 형성할 수 있다.
또한, 컨베이어벨트부(120)에서 장력조절기(122)는 내부에 형성된 축을 밀어서 벨트의 장력을 팽팽하게 유지하게 된다. 장력조절기(122)는 스프링과 같은 탄성체에 의해서 일정한 장력을 유지하게 된다.
또한, 상기 컨베이어벨트부(120)에서 축은 실리콘으로 형성된 실리콘롤러가 더 포함되어서 벨트에 미끄러짐을 방지하여 정밀한 작업을 가능하게 된다.
헤드레일프레임부(222)는 헤드부(230)가 Y축으로 이동하는 레일이며, 헤드부(230)를 관통하여 연결되어 헤드부(230)가 이동되게 된다. 헤드레일프레임부(222) 양 끝단에 빗변이동구(221)에 의해서 빗변레일프레임부(220)의 어느 위치에 고정되게 된다. 즉, 빗변이동구(221) 하부에 형성된 빗변레일휠(221b)이 빗변레일프레임부(220) 레일홈(221c)을 따라서 부드럽게 이동하게 된다. 동시에 각각의 헤드휠(221a)에 구동밴드(240)가 연결되어서 위치가 결정되게 된다.
1차 구동밴드(241)는 프린터헤드(232) 일단에서 시작되어서 2단 헤드휠(2222), 제 2 구동부 및 2단 교차휠(224b)에 감기어 반대측 2단 교차휠(224b)에 감기면 대각선을 이루고, 2단 헤드휠(2222)에 감기어 프린터헤드(232) 타단에 고정되며, 나머지 2차 구동밴드(242)는 상기 1차 구동밴드(241)와 서로 대칭으로 형성되어서 1단 헤드휠(2211), 제 1 구동부, 1단 교차휠(224a) 과 반대측 1단교차휠(224) 및 1단 헤드휠(2211)에 감기어 프린터헤드(232)에 고정되면, 1차 및 2차 구동밴드(242)가 서로 높이가 달라 간섭을 주지 않으며, 1단 및 2단 교차휠(224b)에 감기게 되면, X자형으로 서로 대칭되며 연결되게 된다.
상기와 같이 연결되면, 상기 프린터헤드(232)는 제 1 및 2 구동부가 서로 다른 방향으로 동시에 작동하면 위아래 빗변방향으로 이동하게 되고, 같은 방향으로 동시에 작동하면 좌우로 이동하게 된다.
즉, 좌측에 제 1 구동부가 형성되어 반시계방향으로 회전하고, 우측 2 구동부가 시계방향으로 회전하면 1차 및 2차 구동밴드(242)가 동시에 2단 및 1단 헤드휠(2211)을 위쪽으로 당기게 되어서, 빗변레일휠(221b)이 위로 레일홈(221c)을 따라 이동하게 되어, 프린터헤드(232)가 위쪽으로 이동하게 된다. 그리고 좌측의 제 1 구동부가 시계방향으로 회전하고, 우측 제 2 구동부가 반시계방향으로 회전하면 1차 및 2차 구동밴드(242)가 동시에 프린터헤드(232) 타단에 감긴 2 단 및 1 단 헤드휠(221a)을 당기게 되어서, 빗변레일휠(221b)이 아래로 레일홈(221c)을 따라 이동하게 되어, 프린터헤드(232)가 아래쪽으로 이동하게 된다.
또한, 동시에 제 1 및 2 구동부가 동시에 작동되게 때문에 프린터헤드(232)가 상하로 이동하게 될때 구동부의 사용모터의 토크가 2배로 증가하게 된다.
또한, YZ제작부(200)는 H형상으로 형성되어 진동감쇠에 탁월하여 정밀하게 제어하게 된다.
헤드부(230)는 빗변레일프레임부(220)의 기울기에 따라 각도를 형성하며 일반적으로 약 45°가 된다. 따라서 45°의 기울기를 형성하여 출력하게 되면, 서포터를 생성하지않고 바닥면 품질을 높일 수 있게 되어, 출력시간이 짧아지고 재료를 아낄 수 있다.
또한, 종래 3D프린터는 한층한층 쌓아 올릴 때, 부위 전체가 바닥의 열 변형에 노출되어 휨을 강하게 유발시키지만, 45°의 기울기를 형성하여 한층 한층 쌓아서 출력하게되면 한층만이 바닥의 열변형 노출되기 때문에 휨 현상을 방지하게 된다.
또한, 45°의 기울기를 형성하여 한층 한층 쌓아서 출력하게 되면 컨베이어벨트에 의해서 출력물을 연속적으로 길게 만들 수 있다.
110 : 지지프레임부
120 : 컨베이어벨트부 121 : 컨베이어구동부
122 : 장력조절기 123 : 히트베드
124 : 베드지지구 125 : 감지센서
200 : YZ제작부
210 : 상부프레임부 211 : 제 1 구동부
211a : 제1구동휠
212 : 제 2 구동부 212a : 제2구동휠
213 : 헤드보관걸이구
220 : 빗변레일프레임부 221 : 빗변이동구
221a : 헤드휠
2211 : 1단 헤드휠 2222 : 2단 헤드휠
221b : 빗변레일휠 221c : 레일홈
222 : 헤드레일프레임부
223 : 빗변고정구 224 : 교차휠
224a : 1단 교차휠
224b : 2단 교차휠
230 : 헤드부 231 : 헤드고정구
232 : 프린터헤드 232a : 헤드냉각부
232b : 헤드노즐 233 : 밴드걸이부
240 : 구동밴드
241 : 1차 구동밴드 242 : 2차 구동밴드
250 : 필라멘트공급부

Claims (4)

  1. 연속 모형 제작이 가능한 3D프린터에 있어서,
    여닫기가 가능한 케이스와, 상기 케이스의 전면에 모형이 배출되는 배출부를 구성하고, 상기 케이스 내부에 구성되는 사각의 프레임이 정면과 하면에서 수직으로 연결되는 지지프레임부(110)와, 상기 지지프레임부(110) 하부에 고정되어 모형을 배출부로 이동시키는 컨베이어벨트부(120), 상기 지지프레임부(110)에 빗면으로 구성되어 Y-Z축으로 헤드부(230)가 이동하며 모형을 상기 컨베이어벨트부(120)에서 제작하는 YZ제작부(200)를 구성하고,
    상기 컨베이어벨트부(120)는 컨베이어벨트 상면을 받치는 히트베드와, 상기 컨베이어벨트를 구동시키는 컨베이어구동부(121)와 상기 컨베이어구동부(121)를 밀어 벨트장력을 유지시키는 장력조절기(122)가 더 포함되고,
    YZ제작부(200)는 지지프레임의 상부에 형성되는 상부프레임부(210)과, 상기 지지프레임의 빗변에 각각 형성되는 빗변레일프레임부(220)와 상기 빗변레일프레임부(220) 사이에 구성되는 헤드레일프레임부(222)로 구성되며,
    상기 상부프레임부(210) 일단에 제1구동부(211)와 반대측 단에 제2구동부(212)가 구성되고, 상기 빗변레일프레임부(220)에는 레일홈(221c)이 형성되며, 상기 헤드레일프레임부(222)는 상기 빗변레일프레임부(220)를 따라 빗변을 이동하는 빗변이동구가 양 단에 고정설치되고, 상기 빗변이동구는 ‘T’형상으로 형성되며 양단에는 서로 높이가 다르게 헤드휠(221a)이 각 구성되고, 하부에는 상기 레일홈(221c)을 따라 이동하는 빗변레일휠(221b)이 구성되며,
    상기 빗변레일프레임부(220) 하단에는 빗변고정구(223)가 형성되어 서로 높이가 다른 교차휠(224)이 각 구성되고,
    상기 헤드레일프레임부(222)를 이동하게 형성되어 필라멘트를 공급받아 압출하는 헤드부(230)가 구성되며,
    상기 헤드부(230)는 상기 헤드레일프레임부(222)가 관통하여 이동되게 고정되는 헤드고정구(231)와, 상기 헤드고정부에 설치되어 컨베이어벨트부(120)에 필라멘트를 공급받아 압출하는 프린터헤드(232)가 구성되고,
    상기 프린터헤드(232) 양단에서 두개의 구동밴드(240)가 각가 폐곡선을 형성하여 연결되고, 중간에 1 및 2 구동부를 포함하되 서로 간섭이 안되게 높이가 다른 교차휠(224) 및 헤드휠(221a)에 감아 연결되어서, 1 및 2 구동부가 서로 다른 방향으로 동시에 작동하면 위아래 빗변방향으로 이동하게 되고, 같은 방향으로 동시에 작동하면 좌우로 이동하게 되는 프린터헤드(232)를 특징으로 하는 연속 모형 제작이 가능한 3D프린터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 프린터헤드(232)는 일단에 2단 헤드휠(2222), 2 구동부 및 2단 교차휠(224b)에 감기어 반대측 2단 교차휠(224b) 및 2단 헤드휠(2222)에 감기어 프린터헤드(232) 타단에 고정되는 1차 구동밴드(241)와, 상기 1차 구동밴드(241)와 서로 대칭으로 형성되어서 1단 헤드휠(2211), 1 구동부 및 1단 교차휠(224a) 및 1단 헤드휠(2211)에 감기어 프린터헤드(232)에 고정되는 상기 2차 구동밴드(242)로 구성되는 것을 특징으로 하는 연속모형제작이 가능한 3D프린터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 컨베이어벨트부(120)의 상부 벨트면 바로 아래에 히트베드가 구성되고, 상기 히트베드의 각 모퉁이에 노즐이 히트베드에 접촉 유무를 감지하는 감지센서(125)가 구성되고, 상기 압전소자를 아래에서 지지하는 베드지지부를 상기 컨베이어벨트부(120) 양 측면에서 형성하며, 상기 압전소자와 히트베드 사이에 실리콘 와셔를 더 포함하며, 상기 장력조절기(122)는 탄성력을 포함하며 컨베이어벨트를 회전시키는 축을 밀어 컨베이어벨트의 장력을 조절하는 것을 특징으로 하는 연속모형제작이 가능한 3D프린터.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 컨베이어벨트부(120)에서 컨베이어벨트를 회전시키는 축에 실리콘으로 형성된 롤러를 구성하는 것을 특징으로 하는 연속모형제작이 가능한 3D프린터.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111805910A (zh) * 2020-07-20 2020-10-23 河南工业职业技术学院 一种3d打印机用切割模具
CN112297420A (zh) * 2020-10-15 2021-02-02 深圳市创想三维科技有限公司 3d打印机
WO2022068107A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 深圳市创想三维科技有限公司 自动提升打印效果的方法、装置、设备及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101692146B1 (ko) 2015-04-29 2017-01-03 이정애 3차원 프린터 출력베드 겸 배출 컨베이어 벨트
KR101735501B1 (ko) 2016-10-07 2017-05-15 (주)케이랩스 연속 출력을 위한 3d 프린터와 이를 이용하여 이루어지는 연속 출력을 위한 3d 프린팅 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101692146B1 (ko) 2015-04-29 2017-01-03 이정애 3차원 프린터 출력베드 겸 배출 컨베이어 벨트
KR101735501B1 (ko) 2016-10-07 2017-05-15 (주)케이랩스 연속 출력을 위한 3d 프린터와 이를 이용하여 이루어지는 연속 출력을 위한 3d 프린팅 시스템

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111805910A (zh) * 2020-07-20 2020-10-23 河南工业职业技术学院 一种3d打印机用切割模具
WO2022068107A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 深圳市创想三维科技有限公司 自动提升打印效果的方法、装置、设备及存储介质
CN112297420A (zh) * 2020-10-15 2021-02-02 深圳市创想三维科技有限公司 3d打印机
CN112297420B (zh) * 2020-10-15 2022-03-15 深圳市创想三维科技股份有限公司 3d打印机
WO2022077770A1 (zh) * 2020-10-15 2022-04-21 深圳市创想三维科技有限公司 3d打印机

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